风化成土作用对重金属元素化学形态的影响
土壤重金属污染（heavy metal pollution of the soil）是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。 重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等；As是一种准金属，但由于其化学性质和环境行为与重金属多有相似之处，故在讨论重金属时往往包括砷，有的则直接将其包括在重金属范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般认为它们不是土壤污染元素，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦引起足够的重视。 中国多个出产的稻米被查出镉超标，土壤污染已成“公害”。“镉米危机”的出现，再次敲响土壤污染的警钟。 土壤重金属污染来源：
自然来源：
1、成土母质的风化过程对土壤重金属本底含量的影响；
2、风力和水力搬运的自然物理和化学迁移过程。
人为干扰输入：
1、不同工矿企业工业生产对土壤重金属的额外输入；
2、农业生产活动影响下的土壤重金属输入；
3、交通运输对土壤重金属污染的影响 。
污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染。
工业上真正划入重金属的，只有10种金属元素：铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。而从土壤—植物系统的角度来说，国际学界认为，只有镉、钴、硒等元素对动物和人类健康造成危害的风险最大。因为食物链而造成人体健康受损的，主要是镉和硒。虽然重金属数量很多，但各种重金属的毒性及其地球化学（研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学）行为相差甚远，对人类的影响程度不同，从食物链的角度来看，也只有关键的几个。[
1、施用化学改良剂，采取生物改良措施，增加土壤环境容量，增强土壤净化能力。
2、强化污染土壤环境管理与综合防治，大力发展清洁生产。
3、调控土壤氧化还原条件：调节土壤氧化还原电位，使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。
4、改变耕作制度，实行翻土和换土：改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化，消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤，采取铲除表土和换客土的方法；对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染客土的方法。
5、采用农业生态工程措施：在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物，从而减少污染物进入食物链的途径，或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，从而达到净化土壤的目的。
同种金属，由于它们在土壤中存在形态不同，其迁移转化特点和污染性质也不同，因此在研究土壤中重金属的危害时，不仅要注意它们的总含量，还必须重视各种形态的含量。
扩展资料：
土壤是由岩石风化而来，不同的岩石含有各种重金属元素，成土母岩的化学元素决定了土壤中化学的最初含量，影响着土壤中重金属元素的环境背景值。
同时母岩在形成土壤过程中的影响因素也影响着土壤中的重金属含量，如抗风能力强的石英质岩石对发育于其上的土壤中重金属含量起控制作用，然而抗风能力弱的碳酸盐类岩石对其上发育的土壤中重金属含量控制作用则不强。
在土壤中一般小易随水淋溶，不能被土壤微生物分解；相反，生物体可以富集重金属，常常使重金属在土壤环境中逐渐积累，甚至某些重金属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的甲基化合物，还有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。
重金属对土壤环境的污染与水环境的污染相比，其治理难度更大．污染危害更大。
土壤具有一定的自然净化功能，在调控与防止土壤污染时应充分利用这一特点，采取有效措施以增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量，从而降低污染物在土壤中的活性，增强土壤环境的自净能力，提高土壤环境容量。
当输入土壤环境中的重金属污染物的数量和速度不大或土壤遭受轻度污染时，采取相应措施提高土壤环境容量，对于防止土壤污染的发生或减轻重金属对作物的污染危害是有效的。
参考资料来源：百度百科——土壤重金属污染
由表7-2和图7-1～7-3可以看出，不同化学形态重金属元素含量沿红色风化壳剖面纵向上的变化特征，反映了风化成土作用对重金属元素化学形态的影响。为了进一步了解风化成土作用，特别是在生物参与下的红色风化壳表层成壤作用对重金属元素化学形态的影响及其生态环境效应，以红色风化壳中不同化学形态重金属元素平均含量为基础，计算了各形态中重金属元素的相对分异和富集特征值（表7-3）。由表7-2和表7-3可以看出，在碳酸盐岩风化成土过程中形成的大量氧化铁矿物对重金属元素的富集和转化起着主导作用。随着红色风化壳风化成土作用的持续发展，特别是由于地表生物的参与，使红色风化壳表层的化学风化作用发展成为以生物风化作用-成壤作用为主的地球化学过程，并伴随大量有机质的产生，改变了红色风化壳表层的物理化学微环境。根据笔者实测，红色风化壳表层土壤的有机质含量一般为3%～5%，而全风化层多在0.5%～0.1%之间，甚至更低；表层土壤的pH值多在4～5之间，而全风化层pH值多在6～7之间，甚至更高。由于有机质含量的增加和pH值的降低，导致氧化铁矿物对重金属元素的吸附作用降低，而解吸作用增强，加之部分氧化铁矿物的溶解和转化，使部分呈晶质氧化铁结合态的重金属元素转变为有机态或交换态。由此可见，风化成土作用对重金属元素化学形态的影响实质上是通过在风化成土作用过程中产生的新生组分如氧化铁矿物和有机质的作用来体现的。
表7-2 贵州碳酸盐岩红色风化壳中不同化学形态重金属含量（wB，*为%，其余均为10-6）
续表
续表
图7-1 安顺白云岩红色风化壳剖面Cr的化学形态分布
图7-2 安顺白云岩红色风化壳剖面Cu的化学形态分布
图7-3 安顺白云岩红色风化壳剖面Pb的化学形态分布
表7-3 安顺白云岩红色风化壳剖面表层土壤中不同化学形态重金属（wB/%）
氧化铁矿物对重金属元素的富集作用
答：上述分析表明，碳酸盐岩风化成土过程中重金属元素迁移富集的主要载体是氧化铁矿物和有机质。红色风化壳固相组分对重金属元素的富集作用，以氧化铁矿物的富集作用最为明显，晶质氧化铁矿物、无定形氧化铁含量和这两个形态所结合的Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn之间的相关分析证实，这6种重金属元素主要与晶质...
碳酸盐岩风化成土作用的环境效应
答：碳酸盐岩风化成土作用对重金属元素化学形态的影响主要是通过风化成土过程中产生的新生组分如氧化铁矿物和有机质的作用来实现的。在碳酸盐岩风化成土过程中形成的大量氧化铁矿物对重金属元素的迁移富集和化学形态的转化起着主导作用。随着碳酸盐岩风化成土作用的持续发展，特别是地表生物的参与，使红色风化...
铁循环与重金属相互作用
答：铁循环与重金属相互作用：氧化铁矿物对重金属元素的富集作用。碳酸盐岩风化成土过程中重金属元素迁移富集的主要载体是氧化铁矿物和有机质。红色风化壳固相组分对重金属元素的富集作用。以氧化铁矿物的富集作用最为明显，晶质氧化铁矿物、无定形氧化铁含量和这两个形态所结合的Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn之...
红色风化壳中重金属元素的化学形态
答：也是贵州碳酸盐岩红色风化壳发育地区土壤土质贫瘠的重要原因。3）由于呈残余态结合的重金属元素极为稳定，既不易被生物吸收或利用，也难以迁移富集。因此，碳酸盐岩风化成土过程中产生的新生组分如晶质氧化铁矿物、有机质等对红色风化壳中重金属元素的活化迁移和富集就起着重要作用。
土壤重金属污染的原因
答：土壤重金属污染来源：自然来源：1、成土母质的风化过程对土壤重金属本底含量的影响；2、风力和水力搬运的自然物理和化学迁移过程。人为干扰输入：1、不同工矿企业工业生产对土壤重金属的额外输入；2、农业生产活动影响下的土壤重金属输入；3、交通运输对土壤重金属污染的影响 。污染土壤的重金属主要包括汞（...
沉积地球化学作用
答：(铅、铬、铜、钴、镍、钒、锌),以及镓和锗,它们一部分进入非生物成因悬浮物中,大量以溶解态被强烈吸附在粘土质淤泥中;③一些在海水中易溶解的金属和非金属元素,如锂、铷、铀、氟、砷、汞、镉、锡、硒、锑、铯等,它的沉积主要与吸收或吸附作用有关,如浮游生物对锶的吸收量很大,致使它在富生物残体的石灰...
沉积地球化学作用
答：(铅、铬、铜、钴、镍、钒、锌),以及镓和锗,它们一部分进入非生物成因悬浮物中,大量以溶解态被强烈吸附在粘土质淤泥中;③一些在海水中易溶解的金属和非金属元素,如锂、铷、铀、氟、砷、汞、镉、锡、硒、锑、铯等,它的沉积主要与吸收或吸附作用有关,如浮游生物对锶的吸收量很大,致使它在富生物残体的石灰...
地表或近地表环境下元素地球化学行为
答：因此,查明地壳表层环境下元素的地球化学行为,有助于加深理解勘查地球化学的基本原理。 16.3.1 风化作用地球化学 岩石在水圈、大气圈和生物圈的长期作用下,失去原有的地质地球化学平衡,发生物理的和化学的变化,原来的岩石或矿物被破坏和分解,化学元素进入溶液中(或被带走,或在附近形成新的稳定的化合物),即发生了风化...
风化过程中的水-岩化学作用
答：生物参与物理、化学作用会加剧对岩石的分解。 硅酸盐矿物经历化学作用和生物化学作用后,形成一系列次生矿物,主要有粘土矿物类及铁、锰、铝的含水氧化物。经化学风化后,一部分元素进入次生矿物,另一部分物质成为可溶物,如碱金属和碱土金属K、Na、Ca、Mg等以阳离子形式,以及 等以阴离子形式溶于水中。一般来说,K+...
风化作用是什么
答：物理风化是因温度剧烈变化,不同深度岩石的热胀冷缩程度存在差异,从而导致岩石疏松崩解、体积改变而成分未变的一种机械破坏现象;化学风化作用是岩石在水、氧气、二氧化碳等的作用下而发生的化学分解过程,这种分解过程不仅使岩石破碎,而且使岩石的矿物成分和化学成分发生改变,形成新的矿物;生物风化作用是指生物对岩石的破坏...
